3 / 36
EON
EWS
n
.
612
- OTTOBRE 2017
3
T
ERZA
P
AGINA
lari al basso consumo e dissi-
pazione delle coppie comple-
mentari Cmos. Il risultato è una
tecnologia funzionalmente e
meccanicamente flessibile che
si presta all’implementazione
di funzioni avanzate nel cam-
po dell’elettronica flessibile a
segnali misti, dove le esigen-
ze di elaborazione logica sono
soddisfatte dalla parte Cmos
ad alta integrazione e quelle di
elettronica analogica, inclusive
della parte di comunicazioni a
microonde, sono di pertinenza
dalla parte bipolare.
L’innovazione proposta da
Zhenqiang Ma e colleghi con-
siste nel semplificare il pro-
cesso produttivo, ripensando
ed ottimizzando numerosi
processi e tecniche di fabbri-
cazione, tra cui impiantazioni
ioniche con specie chimiche
diverse, diffusioni congiunte
per la realizzazione dei pozzi
n+ e p+, per arrivare allo sta-
dio finale di stampa per trasfe-
rimento sulla pellicola plastica.
In passato, la realizzazione di
TFT BiCMOS richiedeva nu-
merosi stadi di lavorazione ad
alta temperatura che necessi-
tavo di una attenta calibrazio-
U
n gruppo di ricercatori dell’U-
niversità del Wisconsin – Ma-
dison, guidati da Zhenqiang
Ma, ha semplificato il proces-
so di produzione di transistor
BiCMOS su supporto flessi-
bile, rendendolo sufficiente-
mente rapido ed economico
da aprire la strada all’integra-
zione nelle linee di produzione
commerciali di semiconduttori.
Il recente sviluppo è stato illu-
strato nel numero inaugurale
di Flexible Electronics (http://
www.nature.com/npjflexelec-tron), una delle numerose dira-
mazioni settoriali della presti-
giosa rivista scientifica Nature.
Nell’articolo “High-performan-
ce flexible BiCMOS electro-
nics based on single-crystal Si
nanomembrane” pubblicato lo
scorso 26 settembre a firma
Seo, Zhang, Zhou e Ma, viene
descritto il processo per inte-
grare i transistor a film sottile
in tecnologia BiCMOS (Bipolar
– Complementary Metal Oxide
Semiconductor) su una nano-
membrana in silicio (Si NM)
dello spessore di 340 nm tra-
sferibile su pellicola plastica.
La tecnologia BiCMOS, che ri-
chiede la formazione di transi-
stori BJT di tipo NPN e di Mo-
sfet a canale N e P, permette
di unire la velocità e l’elevato
guadagno dei transistor bipo-
ne delle condizioni operative;
l’intero processo richiedeva
mesi per poter essere portato
a termine e poteva essere ro-
vinato da variazioni di tempe-
rature minime in uno qualun-
que degli stadi di produzione.
Il processo messo a punto dai
ricercatori americani ha per-
messo di eliminare numero-
si passi intermedi riducendo
drasticamente i costi e i tempi
di fabbricazione dei transistor
TFT su un singolo elemento
di materiale plastico flessibile.
Secondo Zhenqiang Ma i tem-
pi di produzione passano da
tre mesi ad appena una setti-
mana e il processo può essere
‘facilmente’ scalato al livello di
produzione di massa adat-
tando la fase di stampa per
trasferimento su film plastico.
Questa compatibilità con i
processi commerciali di mi-
crofabbricazione promette di
semplificarne il futuro impiego
nelle applicazioni commercia-
li. Dal punto di vista delle pre-
stazioni, i risultati lasciano ben
sperare: tutte le tipologie di
transistor a film sottile realiz-
zati hanno dimostrato di ave-
re eccellenti caratteristiche in
continua e a radio frequenza,
con valori stabili di trascondut-
tanza e guadagno in corrente
anche a film plastico incurva-
to. Questi TFT BiCMOS flessi-
bili su nanomembrana in silicio
mettono così a disposizione
una piattaforma flessibile per
l’elettronica flessibile a segnali
misti che avrà tra le sue appli-
cazioni sistemi bioelettronici
avanzati e applicazioni wire-
less di ogni tipo, primi fra tutti
i sensori intelligenti senza fili.
Link all’articolo su Nature npj-
Flexible Electronics:
http://
www.nature.com/articles/s41528-017-0001-1
Un nuovo processo per la realizzazione di transistor BiCMOS
su supporto plastico flessibile porta con sé la promessa della
scalabilità a livello commerciale
M
ASSIMO
G
IUSSANI
Elettronica
sempre più flessibile